燃煤飞灰比电阻预测模型

论文摘要

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭一直占我国一次能源消费总量的70%左右。燃煤发电是我国煤炭消耗的主要途径,燃煤电厂产生的烟气中含有大量的固体颗粒物,如不严格控制其排放,不仅会降低环境质量,还会威胁人类健康。静电除尘器是燃煤电厂最主要的除尘设备,然而目前我国大部分电除尘器的出口排放在50mg/Nm3以上,为了满足日益严格的排放标准,我们必须进一步提高电除尘器的收尘效率。作为燃煤飞灰介电性质的表征,飞灰比电阻是影响电除尘器收尘效率的最关键因素之一。我国燃煤电厂主要燃烧低硫煤,导致飞灰比电阻偏高,很容易形成反电晕,这是导致我国电除尘器收尘效率无法进一步提高的关键。基于以上因素,为了更好为静电除尘器选型设计提供依据,提高收尘效率,本文比较了几种现有比电阻预测模型,并系统分析了飞灰比电阻的影响因素,最终建立一个适用于我国煤种的飞灰工况比电阻预测模型。首先利用三种典型灰样,对三个现存比电阻预测模型的准确度进行了比较分析。结果表明,三个模型对同一灰样比电阻的计算结果相差较大,对来自本模型数据库灰样的比电阻值预测较为准确,在120-250℃的温度范围内,比电阻对数与实测值的偏差小于2.38%,对其它类型灰样比电阻预测偏差较大,高于一个数量级。其次,对新建的飞灰性质-飞灰比电阻数据库进行了统计分析。分析结果表明,在飞灰各成分中,最大比电阻值对Na+Li含量最为敏感,其次是Fe,其他成分对最大比电阻无显著影响。得到最大比电阻根据飞灰成分的预测公式为：lgρmax=-1.210lgAls-0.782lgAi+γ.同时,本研究还对湿度和场强与最大比电阻的关系进行了实验研究,实验发现,最大比电阻对数值与水分含量呈线性负相关,线性回归斜率受Na原子含量影响,定量关系式为：lgρmax=（0.131Alithium+sodium-0.142）W+C1；最大比电阻对数值与测量场强呈线性负相关,但不受灰样成分影响,表达式为：logρmax=-0.051E+C2。综合统计分析与实验研究得到最终最大比电阻的预测公式为：lgρmax=-1.210lgAlithium+sodium-0.782lgAlron+（0.132Alithium+sodium-0.141）W-0.051E+11.40685最后,本研究评估了新建模型的预测准确性。新模型对十种灰样的比电阻对数预测值与实测值的偏差绝对值范围为0.15-13.34%,均值为6.068%；

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 固体颗粒物的危害
• 1.1.2 燃煤电厂颗粒物排放
• 1.2 课题来源
• 1.2.1 静电除尘的发展历程及原理
• 1.2.2 电除尘器理论模型
• 1.2.3 飞灰比电阻及其对除尘效率的影响
• 1.3 本文研究目的和内容
• 第2章 现存比电阻预测模型比较
• 2.1 模型描述
• 2.1.1 R.E Bickelhaupt模型
• 2.1.2 A.Chandra模型
• 2.1.3 ORCHIDEE计算软件
• 2.2 模型预测结果比较及分析
• 第3章 数据库的建立及实验装置
• 3.1 数据库的建立及性质分析
• 3.2 实验装置
• 第4章 比电阻对飞灰成分的敏感性分析
• 4.1 比电阻对温度的敏感性分析
• 4.2 最大比电阻对成分的敏感性分析
• 4.3 比电阻对钠、锂含量校正
• 4.4 校正比电阻对成分的敏感性分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 湿度和场强对最大比电阻影响的实验研究
• 5.1 实验条件
• 5.2 实验结果与分析
• 5.2.1 最大比电阻对湿度、场强的敏感性分析
• 5.2.2 灰样成分对最大比电阻对湿度及场强敏感性的影响
• 5.2.3 最大比电阻对湿度、场强的校正关系式
• 第6章 模型预测结果准确性分析
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 创新点
• 7.3 存在问题及展望
• 参考文献
• 硕士期间参加科研工作情况